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GLOBAL WOMEN'S BREAKFAST 2021 A la découverte du monde de la chimie

LA CHIMIE DES MATÉRIAUX

LA CHIMIE THÉORIQUE

LA CHIMIE C'EST QUOI ?

LA BIOCHIMIE

LA CHIMIE ANALYTIQUE

LA CHIMIE MOLÉCULAIRE

Exposition virtuelle Textes : Eléonore Tacke Conseillères scientifiques : Hélène Gérard, Valérie Marvaud, Lydia Sosa-Vargas Conception et réalisation graphique : Céline Paletta

CHIMIE ET INDUSTRIE

LA CHIMIE VERTE

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LA CHIMIE, C'EST QUOI ?

La chimie est partout, et pour cause, la chimie est la science de la matière. Elle en étudie la composition, les propriétés et les transformations. La matière, c’est ce qui compose tout corps ayant une réalité tangible, c’est à dire qui possède une masse et occupe un volume dans l’espace. Elle est composée d’atomes, plus petites entités pouvant se combiner les unes avec les autres. Ces atomes constituent les briques élémentaires de toutes les substances solides, liquides ou gazeuses qui nous entourent.

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LA CHIMIE C'EST QUOI ?

La chimie est aussi une science empirique. Il s’agit de comprendre les phénomènes qui nous entourent en les observant et en expérimentant, pour ensuite confronter les résultats à la théorie. On la retrouve dans des domaines très variés, comme les cosmétiques, l’industrie pharmaceutique, l’agriculture, l’environnement, les matériaux, les secteurs de l’énergie ou encore notre patrimoine. Par sa diversité, la chimie est à l’interface des autres sciences, comme la biologie ou la physique, auxquelles elle sert parfois d’outil d’analyse pour mieux comprendre les phénomènes.

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LA CHIMIE, C'EST QUOI ?

Il existe plusieurs grands domaines de la chimie (chimie théorique, chimie des matériaux, chimie analytique, chimie moléculaire, biochimie et chimie verte), mais leur interaction est constante et nécessaire pour donner des résultats. Nous allons explorer leurs enjeux et leurs applications pour comprendre comment la chimie s’inscrit dans le monde de demain. Alors, prêt à explorer un nouvel univers ?

+5 idées reçues sur la chimie

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CHIMIE THÉORIQUE

La chimie théorique s’appuie sur des modèles et approximations physiques et mathématiques pour comprendre et reproduire la structure et les transformations (chimiques) de la matière. Apparue vers 1930, elle se développe progressivement jusqu’à la Seconde Guerre Mondiale, avant de s’épanouir réellement à partir des années 60. Couplée à l’informatique, elle devient chimie numérique ou computationnelle. Ce champ est en extension rapide et bénéficie également des retombées liées aux progrès des méthodes d’intelligence artificielle.

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CHIMIE THÉORIQUE

La chimie théorique peut reproduire, par des modèles de physique classique, le comportement des atomes dans des systèmes de plus en plus complexes. C’est le domaine de la modélisation classique qui permettra par exemple d’étudier l’interaction d’un solvant avec une molécule, ou d’une molécule avec le récepteur d’une enzyme ou un brin d’ADN. Il faudra, par contre, s’appuyer sur les principes de la mécanique quantique pour décrire les propriétés électroniques et ainsi décrire les liaisons qui se forment et se rompent dans des réactions chimiques.

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CHIMIE THÉORIQUE

Mécanique quantique La dualité onde corpuscule est une théorie fondamentale de la mécanique quantique. Définie par le physicien français Louis de Broglie en 1924, elle suggère que la lumière peut se présenter sous deux aspects : l’un ondulatoire, d’où le concept de longueur d’onde, soit corpusculaire, d'où le concept de photons. Cette dualité conduit Werner Heisenberg à proposer son « principe d’incertitude » en 1927 (prix Nobel en 1932), hypothèse selon laquelle on ne peut pas connaître avec précision à la fois la position et la quantité de mouvement (ou impulsion) d’une particule.En 1926, Erwin Schrödinger propose sa célèbre équation, en se basant sur les travaux de Louis de Broglie. Il introduit ainsi la notion de fonction d’onde.

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CHIMIE THÉORIQUE

Structure de l'atome Contrairement à ce que son nom suggère, l’atome (en grec : insécable) n’est pas indivisible. Il se compose d’un noyau central, chargé positivement, autour duquel tourne un nuage électronique constitué d’électrons chargés négativement. Les propriétés physico-chimiques de chaque atome dépendent de sa configuration électronique, c’est-à-dire de son nombre d’électrons et donc, comme il est neutre, de son nombre de proton, Z.Tous les atomes ayant une telle constitution correspondent à un même élément chimique, dont l’écriture est codifiée par un symbole chimique, associé de façon unique au numéro atomique Z.

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CHIMIE THÉORIQUE

La moléculeLa formation d’une molécule correspond à la mise en commun, entre les atomes qui la constitue, des électrons les plus faiblement liés aux noyaux. Ces électrons, que l’on appelle électrons de valence, ne sont plus localisés sur un seul atome, mais forment un cortège électronique délocalisé sur l’ensemble des atomes constituant la molécule. Selon la façon dont ces électrons s’organisent autour des atomes, la molécule présente des zones chargées positivement ou négativement, ce qui permet sa reconnaissance par d’autres molécules (par exemple dans des protéines pour des processus biologiques).

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CHIMIE THÉORIQUE

Elena GALPERN (1935-) Chimiste computationnelle russe, au cours des années 70, diplômée de l'un des instituts de recherche de l'Académie soviétique des sciences, elle est la première à déterminer la structure de l’isocaèdre du C60 buckminsterfullerène par des calculs quantiques assez sophistiqués pour l'époque. L'article sur cette recherche est paru sous les noms d'Elena Galpern et de son mentor, D.A. Bochvar dans un important périodique russe, en 1973. Bien qu'une traduction anglaise de la revue existe, la découverte est passée inaperçue. Ses travaux n’ont pas été pris en compte lors du prix Nobel de chimie décerné à Kroto, Smalley et Curl en 1985.

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CHIMIE DES MATÉRIAUX

La science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent. Les propriétés d’un matériau dépendent de sa composition chimique et de sa structure cristalline ou microstructure (organisation spatiale des molécules constitutives de la matière). Elles peuvent être mécaniques (résistance, dureté), thermiques, chimiques (corrosion, inflammabilité), électriques, magnétiques ou encore optiques.On peut distinguer quatre grandes classes de matériaux : les métaux et alliages, les matériaux organiques ou polymères, les céramiques et verres et les matériaux composites. Chacun se caractérise par des propriétés spécifiques qui déterminent leur usage.

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CHIMIE DES MATÉRIAUX

Les métaux Un métal est un matériau dont les atomes sont reliés les uns avec les autres par une liaison métallique. Schématiquement, on peut représenter cette liaison chimique particulière par une « mer » d’électrons libres (chargés négativement) dans laquelle sont immergés les atomes métalliques, alors chargés positivement (cations métalliques). Cette particularité donne ses propriétés aux métaux : conductivité électrique et thermique, brillance, opacité, résistance, malléabilité, etc. Un alliage est un mélange composé d’au moins deux éléments et dont le constituant principal est un métal. L’intérêt d’un alliage est souvent d’améliorer les performances et les caractéristiques d’un métal : solidité, résistance à la corrosion, couleur, éclat, etc. Parmi les alliages les plus utilisés, on trouve l’acier (fer/carbone), le bronze (cuivre/étain) et le laiton (cuivre/zinc).

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CHIMIE DES MATÉRIAUX

Les polymères Les polymères peuvent se définir comme étant des grandes molécules constituées de petites unités fondamentales, appelées monomères, reliées les unes aux autres. Ils peuvent être d’origine naturelle (animale ou végétale), ou synthétique, comme le polystyrène ou le polyester. Les polymères synthétiques peuvent être classés selon leurs propriétés thermomécaniques. On distingue les thermoplastiques (malléables sous l’action de la chaleur), les élastomères (élastiques) et les thermodurcissables (durcissent de manière irréversible). Des polymères biosourcés sont développés aujourd’hui et tendent à égaler les performances des polymères issus du pétrole. Les chimistes cherchent notamment à élaborer des plastiques innovants, biodégradables et plus respectueux de l’environnement.

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CHIMIE DES MATÉRIAUX

Matériaux composites Un matériau composite résulte de l’assemblage d’au moins deux éléments distincts dont les propriétés se complètent. Il est alors constitué d’une matrice (le liant) et d’un renfort. Le principal intérêt des matériaux composites réside dans le renforcement des propriétés physiques et mécaniques : rigidité, isolation, résistance, légèreté ou encore étanchéité, ce qui explique l’utilisation croissante de ces nouveaux matériaux dans les secteurs industriels. Il existe des matériaux composites naturels, comme les os, qui sont constitués d’une matrice de collagène et de renforts en hydroxyapatite, et des matériaux composites artificiels, comme le béton armé, qui est fabriqué à partir de béton et d’acier.

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CHIMIE DES MATÉRIAUX

Les céramiques Les céramiques regroupent l’ensemble des solides inorganiques non métalliques comme le verre, le diamant, la terre cuite, le ciment, etc. Elles possèdent une très bonne rigidité mécanique, une grande résistance à la corrosion et à l’usure et sont de très bon isolants thermiques et électriques. Cependant, ce sont des matériaux fragiles et peu tenaces.

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LA CHIMIE DES MATÉRIAUX

La couleur dans les pierres précieusesIl existe deux grands phénomènes qui expliquent l’origine de la couleur dans les pierres précieuses : l’absorption sélective de la lumière blanche par les éléments chimiques du cristal ou encore les effets d’optiques liés à l’interaction entre la lumière et la globalité de la matière.

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LA CHIMIE DES MATÉRIAUX

Stephanie Louise KWOLEK (1923 – 2014) Scientifique américaine, diplômée en chimie au Margaret Morrison Carnegie College en 1946. Elle pense poursuivre ses études en médecine mais fera finalement carrière dans la chimie des polymères. En 1964, le groupe DuPont travaille sur la mise au point d’une fibre légère et solide pour créer des pneus plus légers et consommer moins de carburant. Le projet est proposé à Stephanie Kwolek, qui découvre le poly-paraphénylène téréphtalamide, une fibre synthétique cinq fois plus solide que l’acier. L’intérêt et les applications de cette découverte sont très vite compris et le Kevlar est introduit sur le marché en 1971.Stephanie Kwolek dépose entre 17 et 28 brevets au cours de sa carrière.

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CHIMIE ANALYTIQUE

Essentielle à de nombreux secteurs, comme l’industrie chimique, pharmaceutique ou encore agroalimentaire, la chimie analytique permet l’étude de la composition et le contrôle de la qualité des produits. Elle se révèle être un outil précieux face aux défis environnementaux et climatiques. Il s’agit d’identifier, de caractériser et de quantifier les substances chimiques présentes au sein d’un échantillon (l’analyte), puis d’étudier leurs interactions au sein de processus chimiques. L’ensemble des méthodes d’analyse physique et chimique de la matière est exploité. Les techniques de séparation des constituants du mélange à analyser, appelée résolution, comme l’extraction ou encore la distillation, se diversifient au cours du XXe siècle.

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CHIMIE ANALYTIQUE

La chromatographie se base sur la différence de comportement des composés chimiques. Il s’agit de faire migrer les composés à séparer à l’aide de solvant (phase mobile) sur un support fixe (phase stationnaire). La phase mobile entraîne les composés à des vitesses plus ou moins élevées, selon leurs propriétés. La spectrométrie de masse permet de caractériser la nature et la structure des molécules des composés analysés, en déterminant leur masse. Elle est fondée sur la séparation et la détection d’ions formés lors de leur bombardement par les électrons. Les ions pseudo-moléculaires ou moléculaires se fragmentent pour donner des ions fils en suivant les règles de fragmentation caractéristiques de la structure des molécules.

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CHIMIE ANALYTIQUE

La spectroscopie est une technique d’analyse de la matière qui repose sur l’étude d’un spectre témoignant de son interaction avec une onde électromagnétique. Historiquement, le terme spectroscopie vient de la décomposition de la lumière blanche par un prisme. Les trois spectroscopies les plus utilisées et connues sont la spectroscopie infrarouge (IR), la spectroscopie UV-Visible et la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN).

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CHIMIE ANALYTIQUE

Art e chimie L’amélioration des techniques d’analyse chimique a permis de révolutionner le monde de la conservation et de la restauration d’œuvres d’art. Que l’on s’intéresse aux pigments, aux colles et vernis ou encore aux parfums anciens, la chimie analytique permet de mieux comprendre la composition et l’évolution des matériaux, leur mode et leur date de fabrication.

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CHIMIE ANALYTIQUE

Le principe est simple, il s’agit d’identifier les matières premières qui composent un échantillon, à partir de la structure des molécules impliquées. L’empreinte moléculaire est une source inestimable d’information pour le restaurateur, qui peut alors reproduire le matériau initial mais aussi étudier les techniques utilisées afin de pouvoir retoucher l’œuvre sans en modifier l’essence. L’identification des structures chimiques permet de comprendre les interactions, mais aussi les modifications et dégradations auxquelles les œuvres sont soumises au cours du temps, comme le noircissement ou le ternissement.

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CHIMIE ANALYTIQUE

Rosalind FRANKLIN (1920-1958) Chimiste, biologiste moléculaire et cristallographe anglaise. Elle obtient son PhD (doctorat) en 1945 à l'université de Cambridge pour ses travaux sur la porosité du charbon. Ceux-ci contribuent à la classification des charbons et permettent de déterminer leur intérêt industriel, en contexte de guerre, notamment dans la production de carburants et de masques à gaz. Après la guerre, Rosalind Franklin se rend en France grâce à une réfugiée nommée Adrienne Weill, rencontrée à Cambridge. En 1947, elle entre au Laboratoire central des services chimiques, à Paris, où elle se forme à la cristallographie aux rayons X, aussi appelé diffractométrie aux rayons X, aux côtés de Jacques Mering.De retour à Londres, elle intègre le King's College en 1951. Affectée au département de biophysique, elle met à profit son expertise en cristallographie aux rayons X pour étudier l'ADN. Ses photographies ont largement contribué à la découverte de la structure à double hélice de la molécule. Son rôle, n’a cependant pas été récompensé par le prix Nobel.

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CHIMIE MOLÉCULAIRE

Science théorique et expérimentale, la chimie moléculaire permet de créer des molécules toujours plus complexes, aux propriétés innovantes, et de comprendre leurs mécanismes réactionnels au sein de systèmes organiques, inorganiques et bioinorganiques. A la frontière avec la physique ou la biologie, on la retrouve dans des domaines comme les nouveaux matériaux, les nanotechnologies ou encore l’ingénierie chimique.

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CHIMIE MOLÉCULAIRE

La chimie organique étudie les composés du carbone. Elle s’intéresse aux structures, à la composition, ainsi qu’aux propriétés chimique de ces composés et participe à l’élaboration de molécules naturelles ou synthétiques complexes. La grande diversité des composés organiques est due à la capacité du carbone à former des liaisons simples et multiples avec lui-même, mais aussi avec différents atomes comme l’azote ou l’oxygène, donnant naissance à des chaînes carbonées plus ou moins longues et complexes. La chimie organique explore les fonctions chimiques des molécules et leurs interactions afin de comprendre comment un système complexe se forme à partir d’éléments simples.

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CHIMIE MOLÉCULAIRE

La chimie inorganique, aussi appelée chimie minérale, est la branche la plus ancienne de la chimie, puisqu’elle s’intéresse aux substances issues du monde minéral, comme la terre, l’eau ou encore l’atmosphère. Elle étudie le comportement de corps simples, tels que les métaux ou les halogènes (fluor , brome, etc.), seuls ou organisés dans des complexes composés de cations métalliques autour desquels gravitent différentes molécules appelées « ligands ». Elle s’intéresse à leur structure et à leur géométrie et s’applique dans de nombreux domaines, comme les matériaux, l’agriculture, la biologie ou la médecine.

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CHIMIE MOLÉCULAIRE

La chimie bioinorganique s’intéresse aux composés métalliques présents dans les organismes vivants et les systèmes biologiques, notamment par l’étude des interactions entre ions métalliques et ligands biologiques. Elle étudie par exemple le transport de l’oxygène par l’hémoglobine, une protéine contenant du fer présente dans le sang. Par ailleurs, certains composés inorganiques, contenant du platine, de l’or ou du bismuth, présentent des propriétés pharmaceutiques intéressantes. Ils sont exploités aujourd’hui pour des traitements anticancéreux ou contre la polyarthrite et peuvent aussi être utilisés en tant qu’agents de contraste en imagerie médicale.

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CHIMIE MOLÉCULAIRE

Chimie des parfums La conception des parfums, si elle demeure un art complexe, a particulièrement évolué avec l’essor de l’industrie chimique et de la chimie de synthèse à partir du XIXe siècle. L’art du parfum repose non seulement sur une approche créative du mélange de fragrances, mais aussi sur la chimie organique. Les produits de synthèse contribuent largement à étoffer la palette du parfumeur (l’orgue du parfumeur), principalement composée de produits d’origine végétale jusque-là. L’utilisation de solvants organiques permet d’extraire le pouvoir olfactif des matières naturelles dans des conditions plus douces. Les produits de synthèse possèdent de nombreux avantages qui en font une véritable révolution du monde du parfum. Ils permettent de retrouver l’odeur de matières premières difficiles à trouver, trop chères ou encore trop fragiles, comme le muguet ou le lilas, dont l’extraction est particulièrement difficile.

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CHIMIE MOLÉCULAIRE

HydrodistillationLes plantes, plongées dans l’eau, sont portées à ébullition. Les cellules du végétal éclatent et libèrent les espèces chimiques odorantes qui sont entraînées par la vapeur, puis récupérées dans un autre récipient après condensation. L’hydrodistillat obtenu contient une phase aqueuse ainsi qu’une phase organique constituée par l’huile essentielle. Extraction par solvants volatils Procédé d’extraction qui consiste à immerger les fleurs dans une cuve appelée extracteur. Disposées sur plusieurs plateaux, les fleurs sont plongées dans un solvant très volatil (éthanol, hexane, benzène, etc.), qui entraîne les molécules odorantes. Après trois lavages, le solvant est récupéré et chauffé sous vide. Il sera également recyclé à la fin du procédé. L’évaporation du solvant laisse une sorte de liquide qui, en séchant, se transforme en cire. Cette pâte très parfumée s’appelle la concrète. Après lavage et purification à l’alcool, la concrète devient un liquide nommé absolu.

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CHIMIE MOLÉCULAIRE

Alice BALL (1892-1916) Chimiste américaine diplômée en chimie pharmaceutique puis en pharmacie. A l’université d’Hawaï, Alice Ball travaille aux côtés du Dr. Harry T. Hollmann sur les propriétés de l’huile de chaulmoogra, utilisée dans le traitement contre la lèpre. A peine âgée de 23 ans, elle met au point une technique pour isoler l’ester éthylique des acides gras de l’huile de chaulmoogra et la rendre soluble dans l’eau. Connu comme « la méthode Ball », ce procédé permet de rendre le remède injectable et d’éviter les problèmes liés à l’ingestion ou aux cloques formées sous la peau. Ce remède restera le plus efficace jusque dans les années 1940.

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BIOCHIMIE

A l’interface de la biologie et de la chimie, la biochimie s’est largement développée au cours des vingt dernières années, facilitant la compréhension du monde vivant. Outre des découvertes fondamentales autour du codage de l’information génétique, avec le séquençage de l’ADN, ou encore l’étude des modèles et processus métaboliques du corps humain, la biochimie est une discipline indispensable à de nombreux domaines comme la pharmacologie ou la génétique. Ses nombreuses applications et son potentiel encore inexploré en font un domaine d’avenir en constante évolution.La biochimie étudie les réactions chimiques et les processus biologiques liés à l’origine de la vie. On peut alors diviser la biochimie en trois grandes spécialités : la biochimie structurale, génétique et métabolique. Combinées les unes avec les autres, ces différentes spécialités permettent ainsi d’accéder à des informations précieuses pour comprendre le vivant.

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BIOCHIMIE

La biochimie structurale étudie les structures chimiques, les fonctions et les interactions des biomolécules qui constituent les êtres vivants. La biochimie génétique, ou biologie moléculaire, s’intéresse quant à elle à l’ensemble des réactions permettant l’expression et la transmission du message génétique en étudiant l’ADN et ses mécanismes. La biochimie métabolique, qui inclut la thermodynamique et l’enzymologie, étudie les mécanismes chimiques de production de l’énergie nécessaire à la vie. La biochimie est donc indispensable à de nombreux domaines, comme la médecine, la cosmétique ou l’agronomie. Elle se révèle être une base essentielle à la prévention, au diagnostic et à la compréhension de maladies. Elle participe donc à la recherche et à l’élaboration de nouveaux traitements et médicaments.

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Niveaux d’organisation de la structure des protéines Découvertes en 1838 par le chimiste organicien Gerardus Johannes Mulder, les protéines tirent leur nom du grec ancien prôtos (premier), qui fait référence au rôle indispensable qu’elles occupent dans le vivant. La biochimie structurale analyse les interactions qui existent au sein de la chaîne d’acides aminés et de la structure tridimentionelle de la protéine. Son organisation lui confère des propriétés spécifiques et lui permet d’assurer des rôles variés au sein des cellules. L’hémoglobine, par exemple, est une protéine qui assure le transport et le stockage de l’oxygène dans le sang.

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BIOCHIMIE

Microbe, virus et bactérie On utilise souvent ces trois termes sans réellement connaître leur signification.

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BIOCHIMIE

En 2011, deux chercheuses découvrent une technique de modification du génome connue sous le nom de CRISPR-Cas9, qu’on pourrait décrire très schématiquement comme des « ciseaux moléculaires ». Leurs travaux seront récompensés par de nombreux prix, dont le Nobel de chimie en 2020.

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CHIMIE VERTE

La chimie moderne doit désormais faire face à de nouveaux enjeux : la raréfaction des ressources fossiles, le réchauffement climatique et la pollution. Il s’agit de réussir à concilier une production toujours plus importante pour répondre aux besoins d’une population croissante, tout en limitant l’impact environnemental et en garantissant la sécurité sanitaire. Il est alors nécessaire d’adapter les méthodes actuelles afin de tendre vers une chimie plus durable : c’est l’émergence de la chimie verte.

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CHIMIE VERTE

De la pétrochimie à une chimie biosourcée Parmi les possibilités explorées actuellement, on trouve les biocarburants. Le pétrole reste encore une matière première massivement exploitée et utilisée dans le monde. La pétrochimie est l’une des principales sources d’obtention des molécules de base, notamment en chimie organique. Des alternatives, comme le biodiesel (fabriqué à partir d’huile de colza ou de tournesol), l’éthanol obtenu à partir de canne à sucre, ou encore des biocarburants issus d’algues marines, se développent progressivement et participent à la valorisation de la chimie végétale.

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CHIMIE VERTE

S’inspirer de la nature pour innover Une autre piste envisagée est le biomimétisme, qui cherche à reproduire et à imiter la nature. Il ne s’agit plus de prélever les ressources directement dans la nature, entraînant une destruction plus ou moins importante de celle-ci, mais de s’inspirer du monde végétal et animal pour innover et améliorer les techniques existantes.

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CHIMIE VERTE

Lancé au début des années 1990, le concept de chimie verte est introduit en 1998 par les chimistes américains Paul Anastas et John C. Warner, appartenant à l'EPA (United States Environmental Protection Agency). Elle repose sur douze principes fondamentaux destinés à faire évoluer les procédés existants et en créer de nouveaux.

• Douze principes fondamentaux

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CHIMIE VERTE

Frances ARNOLD (1956-) Ingénieure américaine en biochimie, elle publie en 1993 ses premières recherches sur l’évolution dirigée des enzymes. Son approche est simple : la nature est la meilleur chimiste qui existe ! Lorsque les cellules se divisent, l’ADN subit des petites mutations aléatoires, qui se propagent de génération en génération. Frances Arnold et son équipe ont l'idée d'accélérer ce processus, en provoquant articificiellement un grand nombre de mutations dans l’ADN des bactéries. Ils ont ensuite analysé les propriétés des protéines produites, et sélectionné celles qui présentaient les caractéristiques les plus avantageuses. Cette sélection permet de créer des enzymes selon les besoins, pour la fabrication de biocarburants et de médicaments, par exemple. Ses travaux ont été récompensés par de nombreux prix, dont le prix Nobel de chimie en 2018.

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CHIMIE ET INDUSTRIE

La chimie occupe une place importante au sein de notre quotidien. La diversité de ses domaines d’applications en fait une science au cœur de tous les défis, qui tente de répondre aux besoins de chacun, et une discipline qui s’impose en tant qu’acteur majeur de l’innovation. Communication, transport, santé, alimentation, sont autant de domaines qui dépendent de la chimie. Une chimie qui doit plus que jamais faire face aux enjeux de demain.L’industrie chimique peut alors se découper en trois grands secteurs :

• la chimie de base

• la chimie fine

• la chimie des spécialités

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Chimie de base Aussi appelée chimie lourde, elle fabrique de grandes quantités de produits issus de réactions simples, qui servent de matière première aux différentes applications industrielles et qui sont peu coûteux. Parmi ces applications, on trouve la fabrication de pigments et de colorants, de gaz industriels, ou encore de produits de base comme la soude et le chlore pour la chimie minérale. Il y a également des matières synthétiques, comme le caoutchouc en chimie organique, utilisés pour les emballages ou pour la fabrication de pièces dans les secteurs de l’automobile et de l’aéronautique.

Projet innovant Biobutterfly Michelin lance avec Axens et l'Institut français du pétrole énergies nouvelles un projet de recherche en chimie du végétal. Objectif : commercialiser du butadiène biosourcé, principalement utilisé dans la fabrication de caoutchouc synthétique, pour le secteur pneumatique.

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Chimie fine Elle élabore des molécules complexes et fournit de nombreux secteurs industriels. Nécessitant des réactions chimiques en série et un effort de recherche important, les produits issus de la chimie fine sont obtenus en quantités beaucoup plus faibles que pour la chimie de base et coûtent beaucoup plus cher. Elle utilise notamment les grands intermédiaires de la chimie organique et des extraits d’origine naturelle pour fabriquer de nouvelles molécules. Une de ses principales applications est la chimie pharmaceutique, avec la création de principes actifs pour les médicaments.

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Chimie des spécialités Le secteur chimie de spécialités élabore et développe une variété de produits et de solutions : détergence, produits d'entretien, traitement des eaux, additifs pour bétons, textile, colles, huiles essentielles ou encore piles et batteries. Avec 9 Prix Nobel, et plus de 2800 brevets déposés en moyenne chaque année, l’industrie chimique française continue de soutenir l’innovation et la recherche, afin de proposer des solutions performantes et durables. Elle est l’acteur majeur de la transition écologique et parvient à diminuer son impact environnemental en faisant évoluer ses méthodes de production vers des procédés plus responsables.

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CHIMIE ET INDUSTRIE

Hermania Laboratoire biopharmaceutique spécialisé dans le développement de produits de santé à partir des propriétés de l’hémoglobine du ver marin arénicole. Spin-off du CNRS et de Sorbonne Université, Hemarina est créé en 2007 par Franck Zal, dans le Finistère Nord après une quinzaine d'années de recherche fondamentale au sein de la Station biologique de Roscoff. Les perspectives d’applications thérapeutiques sont immenses, car l’hémoglobine du ver marin peut être utilisée partout où l’oxygène intervient, à tous les niveaux du vivant (cellule, tissus, organe et organisme). Toutes les pathologies présentant un déficit en oxygène sont des voies de développement potentielles.

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CHIMIE ET INDUSTRIE

PEP-Therapy Jeune entreprise innovante de biotechnologie médicale qui développe des peptides comme thérapies ciblées pour le traitement de maladies graves, comme certains cancers. Ces molécules innovantes pénètrent dans la cellule et bloquent, de manière extrêmement ciblée, certaines interactions entre les protéines Caspase-9 et PP2A,, inhibant des mécanismes clés de développement de la maladie. PEP-Therapy, créée en janvier 2014, exploite des résultats de recherche de l’Inserm, de Sorbonne Université et de l’Institut Curie.

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CHIMIE ET INDUSTRIE

Flurotechnique Depuis 1981, Fluorotechnique est spécialisé dans l’application de revêtements polymères fluorés et autres revêtements techniques en couches minces sur différents substrats. Le traitement de surface d’une pièce permet de la renforcer, de la protéger et donc d’améliorer ses propriétés de base et son adaptation à un environnement. Ce sont des technologies innovantes en forte croissance. Leurs applications sont multiples et touchent les secteurs de l’aéronautique, de la défense, de l’espace et du nucléaire, mais aussi de la santé, de l’industrie alimentaire, de l’automobile, de l’industrie ou de l’énergie. Fluorotechnique s’appuie notamment, depuis 2019, sur les recherches de Sorbonne Université à travers le Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris (LCMCP).

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CHIMIE ET INDUSTRIE

Qubit Pharmaceuticals Start-up fondée en 2020 par cinq scientifiques d’envergure internationale dont le directeur du laboratoire de chimie théorique (CNRS-Sorbonne Uniersité) Jean-Philip Piquemal. Qubit Pharmaceuticals a pour ambition d’aider les laboratoires pharmaceutiques à développer des médicaments grâce à un outil de modélisation fine des interactions moléculaires, qui intègre des effets quantiques, tout en limitant le temps de calcul, grâce à l'exploitation de supercalculateurs. L’utilisation d’une suite logicielle de calcul haute performance doit révolutionner la façon dont les médicaments sont développés et fournir des médicaments plus sûrs et plus efficaces, plus rapidement.